全文摘要
本实用新型公开了一种智能高压气体立体切割装置，包括机身的外侧面分别设置有空气压缩机、数显压力控制器及控制面板，空气压缩机通过储气罐与空气增压机连通；在机身两边的U型槽楞上部分别设置有同步带轮一，其中的一个同步带轮一与横向移动用伺服电机传动连接，该两个同步带轮一之间连接有同步带一；同步带一上固定的移动机构包括上下设置的一对同步带轮二，其中的一个同步带轮二与竖向移动用伺服电机传动连接，该两个同步带轮二之间连接有同步带二，同步带二上固定连接有竖向滑动块，竖向滑动块的水平悬臂上安装有喷头；喷头通过金属软管与空气增压机输出端连通。本实用新型的结构简单，切割对象范围广。
主设计要求
1.一种智能高压气体立体切割装置，其特征在于：包括截面为U型形状的机身(1)，机身(1)的外侧面分别设置有空气压缩机(15)、数显压力控制器(4)及控制面板(5)，空气压缩机(15)与储气罐(2)连通，储气罐(2)另一端与空气增压机(3)连通；在机身(1)两边的U型槽楞上部分别设置有一个同步带轮一(6)，其中的一个同步带轮一(6)与横向移动用伺服电机(13)传动连接，该两个同步带轮一(6)之间连接有同步带一(7)；同步带一(7)上固定有移动机构(11)，移动机构(11)包括上下设置的一对同步带轮二，其中的一个同步带轮二与竖向移动用伺服电机(12)传动连接，该两个同步带轮二之间连接有同步带二，同步带二上固定连接有一个竖向滑动块(10)，竖向滑动块(10)伸出移动机构(11)的水平悬臂上安装有喷头(9)；喷头(9)通过金属软管(8)与空气增压机(3)输出端连通。
设计方案
1.一种智能高压气体立体切割装置，其特征在于：包括截面为U型形状的机身(1)，机身(1)的外侧面分别设置有空气压缩机(15)、数显压力控制器(4)及控制面板(5)，空气压缩机(15)与储气罐(2)连通，储气罐(2)另一端与空气增压机(3)连通；
在机身(1)两边的U型槽楞上部分别设置有一个同步带轮一(6)，其中的一个同步带轮一(6)与横向移动用伺服电机(13)传动连接，该两个同步带轮一(6)之间连接有同步带一(7)；
同步带一(7)上固定有移动机构(11)，移动机构(11)包括上下设置的一对同步带轮二，其中的一个同步带轮二与竖向移动用伺服电机(12)传动连接，该两个同步带轮二之间连接有同步带二，同步带二上固定连接有一个竖向滑动块(10)，竖向滑动块(10)伸出移动机构(11)的水平悬臂上安装有喷头(9)；
喷头(9)通过金属软管(8)与空气增压机(3)输出端连通。
2.根据权利要求1所述的智能高压气体立体切割装置，其特征在于：所述的数显压力控制器(4)自带压力接口，并与空气增压机(3)输出端连接管道采用螺纹连接。
3.根据权利要求1所述的智能高压气体立体切割装置，其特征在于：所述的控制面板(5)通过PLC与空气压缩机(15)信号连接。
4.根据权利要求1所述的智能高压气体立体切割装置，其特征在于：所述的控制面板(5)通过PLC与伺服驱动器控制连接，伺服驱动器再与竖向移动用伺服电机(12)、横向移动用伺服电机(13)、纵向移动用伺服电机(14.1)控制连接。
5.根据权利要求1所述的智能高压气体立体切割装置，其特征在于：所述的机身(1)的U型槽底面沿纵向滑动设置有工作台(14)，工作台(14)上沿纵向设置有两个同步带轮三(14.4)，其中的一个同步带轮三(14.4)与纵向移动用伺服电机(14.1)传动连接，该两个同步带轮三(14.4)之间连接有同步带三(14.2)，同步带三(14.2)上固定有平铺的工作支板(14.3)。
设计说明书
技术领域
本实用新型属于空气切割技术领域，涉及一种智能高压气体立体切割装置。
背景技术
切割是机械工业生产制造过程中不可或缺的一道加工工序，在国民经济建设的各个领域里扮演着重要的角色，主要分为热切割、冷切割两大类。热切割是指利用集中热能使材料熔化或者燃烧并分离的方法，按所用热能种类可分为：气体火焰切割、等离子弧切割、电弧切割、激光切割。冷切割采用切割过程不产生高温的技术手段或方法，可分为：摩擦切割法、切削法、电烧蚀切割法、水刀切割法、气刀切割法。
热切割是传统机械工业中最常使用的工艺方法，其中气体火焰切割操作方便，使用方法简单且成本低廉但加工精度低，可加工材料种类有限；等离子弧切割加工速度快，生产效率高，切口光滑但仪器，使用寿命低，切难以切割大厚度材料；电弧切割可加工的材料种类广泛主要用于金属切割但加工质量较差；激光切割为非接触式切割，效率高，无仪器磨损情况，可加工材料种类广泛但设备昂贵，受激光器功率和设备体积限制可切割厚度有限。传统的冷切割工艺包括摩擦切割法、切削法、电烧蚀切割法，有着加工速度慢，操作不灵活，材料利用率低等较多的缺点，无法满足现有的加工需求。
随着现代机械工业的飞速发展，对切割工艺的功能性需求愈高，而传统的冷、热切割工艺受限多，功能性单一，已无法满足现代化工业生产的需求。因此研究开发低成本、高效率、操作灵活、材料利用率高且加工过程对材料影响小的切割方法已经成为势不可挡的趋势。
由于目前生产发展的需要，水刀切割机常常被用于代替传统切割机，具有通用性强、切口平滑、材料利用率高、不改变材料物理化学性质的优点。但水刀切割机同样具有维护使用成本高，需要大量水沙，切割碳钢板容易生锈，影响产品美观，对生产环境污染大的缺点。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种智能高压气体立体切割装置，解决了现有技术中的切割装置功能性不全面、加工过程影响材料物理化学性质、维护使用成本昂贵及使用过程中压力无法控制的问题。
本实用新型所采用的技术方案是，一种智能高压气体立体切割装置，包括截面为U型形状的机身，机身的外侧面分别设置有空气压缩机、数显压力控制器及控制面板，空气压缩机与储气罐连通，储气罐另一端与空气增压机连通；
在机身两边的U型槽楞上部分别设置有一个同步带轮一，其中的一个同步带轮一与横向移动用伺服电机传动连接，该两个同步带轮一之间连接有同步带一；
同步带一上固定有移动机构，移动机构包括上下设置的一对同步带轮二，其中的一个同步带轮二与竖向移动用伺服电机传动连接，该两个同步带轮二之间连接有同步带二，同步带二上固定连接有一个竖向滑动块，竖向滑动块伸出移动机构的水平悬臂上安装有喷头；
喷头通过金属软管与空气增压机输出端连通。
本实用新型的智能高压气体立体切割装置，其特征还在于：
所述的数显压力控制器自带压力接口，并与空气增压机输出端连接管道采用螺纹连接。
所述的控制面板通过PLC与空气压缩机信号连接。
所述的控制面板还通过PLC与伺服驱动器控制连接，伺服驱动器再与竖向移动用伺服电机、横向移动用伺服电机、纵向移动用伺服电机控制连接。
所述的机身的U型槽底面沿纵向滑动设置有工作台，工作台上沿纵向设置有两个同步带轮三，其中的一个同步带轮三与纵向移动用伺服电机传动连接，该两个同步带轮三之间连接有同步带三，同步带三上固定有平铺的工作支板。
本实用新型的有益效果是，与传统切割技术相比，该装置操作灵活、功能全面，可以切割几乎所有的材料，加工过程不会影响材料的物理化学性质；使用空气为原材料，具有水刀切割机的优点且不需要大量的水砂，无污染环保且极大降低了使用成本；采用数显压力控制器，集压力测量、显示、控制于一体，操作简单，抗震性好，控制精度高，控制范围可任意调节，使用寿命长。
附图说明
图1是本实用新型装置的结构示意图；
图2是本实用新型中的纵向移动工作台的俯视结构示意图。
图中，1.机身、2.储气罐、3.空气增压机、4.数显压力控制器、5.控制面板、6.同步带轮一、7.同步带一、8.金属软管、9.喷头、10.竖向滑动块、11.移动机构、12.竖向移动用伺服电机、13.横向移动用伺服电机、14.工作台、14.1.纵向移动用伺服电机、14.2.同步带三、14.3.工作支板、14.4.同步带轮三、15.空气压缩机。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
参照图1、图2，本实用新型装置的结构是，包括截面为U型形状的机身1，机身1的外侧面分别设置有空气压缩机15、数显压力控制器4及控制面板5，空气压缩机15与储气罐2连通，储气罐2另一端与空气增压机3连通；
在机身1两边的U型槽楞上部分别设置有一个同步带轮一6(两个同步带轮一6等高)，其中的一个同步带轮一6与横向移动用伺服电机13传动连接，该两个同步带轮一6之间连接有同步带一7；
同步带一7上固定有移动机构11，移动机构11包括上下设置的一对同步带轮二，其中的一个同步带轮二与竖向移动用伺服电机12传动连接，该两个同步带轮二之间连接有同步带二，同步带二上固定连接有一个竖向滑动块10，竖向滑动块10伸出移动机构11的水平悬臂上安装有可拆卸的喷头9；
喷头9通过金属软管8与空气增压机3输出端连通，数显压力控制器4自带压力接口，并与空气增压机3输出端连接管道采用螺纹连接；控制面板5通过PLC与空气压缩机15信号连接，控制空气压缩机15的启停，控制面板5还通过PLC发出控制信号控制伺服驱动器，伺服驱动器再与各个伺服电机控制连接，由伺服驱动器来驱动各个伺服电机，即分别驱动竖向移动用伺服电机12、横向移动用伺服电机13、纵向移动用伺服电机14.1；
在机身1的U型槽底面沿纵向滑动设置有工作台14。
参照图2，工作台14上沿纵向设置有两个同步带轮三14.4，其中的一个同步带轮三14.4与纵向移动用伺服电机14.1传动连接，该两个同步带轮三14.4之间连接有同步带三14.2，同步带三14.2上固定有平铺的工作支板14.3，实现工作支板14.3沿纵向的移动或滑动，使得待加工材料得到三维移动控制，完成更复杂的切割路线。
该智能高压气体立体切割装置，根据待加工材料的加工需求，可以在高压空气中添加相应的材料粉末以增强切割力度。
本实用新型的工作原理是，
首先，将待加工材料固定在工作台14的工作支板14.3上，根据材料种类选择安装适用的喷头9，通过控制面板5根据加工需求设定所需工作压力，设定喷头9及工作支板14.3移动坐标值；
然后，空气压缩机15工作，将所压缩空气通过储气罐2传输到空气增压机3，空气增压机3工作到所需压力设定值形成高压空气，高压空气通过金属软管8到喷头9对待加工材料进行切割；与此同时，横向移动用伺服电机13、竖向移动用伺服电机12根据设定值配合工作使喷头9横向或竖向移动到指定位置，纵向移动用伺服电机14.1带动同步带轮三14.4根据设定值将工作支板14.3传送到指定位置，与喷头9上下对应，完成预定位置及路线的切割。
本实用新型的装置，操作灵活、功能全面，与传统切割技术相比，加工过程不会影响材料的物理化学性质；使用空气为原材料，无污染环保且极大降低了使用成本；采用数显压力控制器，集压力测量、显示、控制于一体，操作简单，抗震性好，控制精度高，控制范围可任意调节，使用寿命长。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920034892.5
申请日:2019-01-09
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:87(西安)
授权编号:CN209681325U
授权时间:20191126
主分类号:B23D79/00
专利分类号:B23D79/00
范畴分类:26E;
申请人:西安工程大学
第一申请人:西安工程大学
申请人地址:710048 陕西省西安市金花南路19号
发明人:屈银虎;张学硕;何炫;梅超;袁建才;左文婧
第一发明人:屈银虎
当前权利人:西安工程大学
代理人:罗笛
代理机构:61214
代理机构编号:西安弘理专利事务所 61214
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计